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大规模风电接入电力系统的无功补偿与无功电价研究

大规模风电接入电力系统的无功补偿与无功电价研究

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作者：杨骄西南交通大学

学位级别：硕士

随着社会的发展,人口的增多,能源的消耗日渐加剧,石油、煤、天然气等化石资源因不可再生,用一点资源就会少一点,并且使用化石能源还会带来大量的一氧化碳、二氧化碳等气体的排放,对环境造成污染并且导致温室效应产生,故可再生能源的开... 详细信息

随着社会的发展,人口的增多,能源的消耗日渐加剧,石油、煤、天然气等化石资源因不可再生,用一点资源就会少一点,并且使用化石能源还会带来大量的一氧化碳、二氧化碳等气体的排放,对环境造成污染并且导致温室效应产生,故可再生能源的开发显得尤为重要,风能为可再生能源,且对环境不会造成任何污染,故风力发电在近年得到迅速发展。但因风的大小以及方向不确定并且很随机,从而造成了风力发电的波动性很大,想要电力系统稳定运行,则系统内各节点的电压应在规定的范围之内,此时只有满足系统的无功需求,才能使电压保持在正常范围之内,故无功配置及无功电价的研究显得尤为重要,我国的无功电费收取标准为:供电企业采用用户在一定时间内(大多数为1月)所用的无功及有功电量,得出其平均功率因数,收取力调电费,对于用电量大的客户而言,即使无功消耗的量很大,但如果最终计算出的功率因数大于功率因数考核标准值,则不收取该客户消耗的无功功率费用;但对于用电量小的客户而言,即使使用的有功电量较少,且消耗的无功电量也不多,但如果最终计算出的功率因数小于功率因数考核标准,也将收取用户无功功率费用,此种方法使得无功成本在用户中的分摊缺乏科学性与合理性。本文主要工作如下:分析大规模风电接入电力系统时各设备的无功特性,对比分析静止型动态无功发生器(SVG)和静止无功补偿装置(SVC)的工作原理,经济效益、运行成本,从无功补偿响应时间、无功调节范围进行仿真分析,验证各自的补偿效果,选定清溪风电场的无功补偿装置为静止型动态无功发生器(SVG)。将选定的无功补偿方式在清溪风电场中进行实例分析,测试其在运行中无功补偿的实效,测试清溪风电场在无功配置时是否考虑系统增容的情况,对增容后的清溪风电场进行无功配置,测试其无功补偿效果,得出配置的无功补偿装置是否满足系统要求的结论。从无功发生装置(发电机和无功发射器)的显性成本和隐形成本分析无功定价的成本,介绍无功潮流的追踪方法以及计及风电的最优潮流计算,最后研究计及风电的实时无功电价算法,针对实际电网数据对算法进行分析,分析该算法的模型的合理性,得出对电网与用户影响的结论。

关键词：风电无功装置无功补偿无功电价

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